У летучих мышей обнаружили настоящие "диалекты" - устойчивые отличия в звуковых сигналах между разными колониями. Особенно ясно это проявилось у призрачной летучей мыши, обитающей в пещерах и заброшенных шахтах на севере Австралии. Оказалось, что ее социальные крики меняются от одной группы к другой, тогда как некоторые другие звуки почти не поддаются вариациям и жестко задаются эволюцией.
Летучие мыши уникальны тем, что используют голос для двух ключевых задач. Первая - эхолокация: животное испускает ультразвуковые импульсы, по отражению которых "рисует" для себя карту окружающего пространства, находит препятствия и добычу в полной темноте. Вторая - социальное общение. Крики помогают искать партнеров, поддерживать контакт между матерью и детенышем, предупреждать сородичей об опасности и разбираться в конфликтах внутри колонии.
Ученых давно интересовало, почему "речь" летучих мышей из разных колоний может звучать по-разному. Варианты два: либо все определяет наследственность и анатомия (форма ушей, размеры тела, особенности носового листка), либо важную роль играют обучение и подражание - то есть нечто вроде культурной передачи вокальных привычек, как у людей или певчих птиц.
Австралийская призрачная летучая мышь стала идеальной моделью для такого исследования. Этот вид образует разрозненные колонии, удаленные друг от друга на десятки и сотни километров. Обмен особями между ними случается нечасто, поэтому каждая группа со временем может накапливать свои особенности. При этом вид отличается богатым голосовым репертуаром, что дает хороший материал для анализа.
Команда биологов из Университета Западного Сиднея изучила пять колоний призрачных летучих мышей. У отловленных животных взяли образцы ткани перепонки крыла и по генетическим маркерам оценили степень родства и различий между группами. Параллельно измерили морфологические параметры: длину предплечья (как показатель общего размера тела), а также длину уха, козелка и высоту носового листка - структур, которые могут влиять на формирование и восприятие звука.
Следующий этап - акустические записи. В каждой колонии исследователи фиксировали "разговоры" летучих мышей и выделили четыре основных типа сигналов. Три из них - социальные крики в слышимом и ультразвуковом диапазоне: так называемая "чирк-трель", конфликтный крик ("ссора") и один тип высокочастотного социального сигнала. Четвертый - классический эхолокационный импульс, который используется при навигации.
Для каждого из этих сигналов ученые измерили семь акустических параметров - частотные характеристики, длительность, структуру и другие особенности. Затем сопоставили эти параметры с генетическими дистанциями, географическим положением колоний и морфологическими различиями животных. Задача состояла в том, чтобы выяснить, что именно определяет "акцент" той или иной группы: наследственность, расстояние, особенности тела или повседневное общение и обучение.
Анализ показал, что разные типы криков подчиняются разным эволюционным логикам. Для двух социальных сигналов в слышимом диапазоне - чирк-трели и крика-ссоры - главную роль сыграла география. Чем дальше находились друг от друга колонии, тем сильнее различались эти звуки. При этом генетические различия и вариации в строении тела объясняли различия голосов гораздо хуже. Это указывает на то, что такие сигналы могут формироваться и закрепляться на уровне "культурных традиций" внутри групп, то есть фактически представляют собой диалекты.
Иначе обстоит дело с эхолокационными криками и близкими к ним по структуре ультразвуковыми сигналами. Эти звуки оказались гораздо более консервативными. Их параметры тесно связаны с функцией выживания - способностью эффективно ориентироваться и охотиться - и жестко контролируются естественным отбором. Слишком сильные отклонения могли бы ухудшить навигацию, поэтому эволюция как бы "прижимает" эти сигналы к оптимальному варианту, не позволяя им свободно разъезжаться от колонии к колонии.
Иными словами, у одной и той же летучей мыши в репертуаре сочетаются и "гибкие" социальные звуки, которые меняются по мере того, как изолированные группы накапливают свои традиции, и "жесткие" функциональные сигналы, почти не допускающие вариаций. Это важный пример того, как в пределах одного вида разные типы коммуникации могут по-разному эволюционировать - одни по "культурному" сценарию, другие по "строго адаптивному".
Наличие диалектов у летучих мышей сближает их с рядом других животных, у которых уже описаны локальные варианты "языка" - от певчих птиц до китов. Везде, где часть сигналов не жестко зашита в генах, а формируется при обучении, возникает потенциальная возможность для появления региональных особенностей. У летучих мышей это особенно интересно, потому что их вокальное поведение часто сравнивают с ранними этапами развития человеческой речи.
Результаты работы также дают новые подсказки о том, как социальная структура и расселение животных влияют на их коммуникацию. Редкий обмен особями между колониями создает условия для накопления отличий: молодые особи учатся у ближайшего окружения и перенимают местный "акцент". Если же миграции происходили бы чаще, диалекты, вероятно, смешивались бы и сглаживались.
Практическое значение подобных исследований не ограничивается теорией эволюции. Понимание того, как устроена "голосовая карта" вида, помогает лучше планировать меры по охране животных. Например, если разные колонии имеют заметно отличающиеся социальные сигналы, переселение особей из одной группы в другую может быть для них стрессом и осложнять интеграцию. Кроме того, ученые могут использовать диалекты как биомаркеры для определения, к какой популяции относится та или иная особь, не прибегая к отлову и генетическому анализу.
Еще один важный аспект - влияние человека и среды на "язык" летучих мышей. Уже известно, что они могут избегать определенных объектов инфраструктуры и чувствительны к шуму, освещению и крупным технологическим объектам. В будущем подобные исследования помогут оценить, меняются ли их социальные сигналы под давлением антропогенных факторов, и не нарушает ли это структуру колоний и их способность к воспроизводству.
Наконец, работа с диалектами летучих мышей открывает дополнительные возможности для изучения механизмов обучения вокализации. Если удастся проследить, как молодые особи осваивают местный репертуар, ученые смогут лучше понять, какие мозговые структуры и генетические программы отвечают за способность к подражанию и формированию "языка". Это знание интересно не только зоологам, но и нейробиологам, исследующим происхождение речи у человека.
Таким образом, открытие диалектов у призрачных летучих мышей показывает, что даже у ночных животных, живущих скрытно и полагающихся на ультразвук, социальная жизнь и "культура" играют значимую роль. Их крики - это не просто бессмысленный шум, а сложная система сигналов, часть которой свободно эволюционирует вместе с группами, а часть остается под жестким контролем отбора, обеспечивая выживание в темноте.
